内容正文:
二氧化碳的性质与用途(第一课时)讲义
沪教版 · 初中化学 · 九年级上册 · 第5章 奇妙的二氧化碳
一、知识清单
1. 通常状况下,二氧化碳是无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。加压降温时可变成液体,甚至变成雪状固体——干冰。
2. 二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧;不能供给呼吸。二氧化碳通入紫色石蕊试液后试液变红,说明它与水作用生成了碳酸;加热后试液又变回紫色,说明碳酸不稳定易分解。
3. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,这是检验二氧化碳的常用方法。
4. 二氧化碳用途广泛:可用于灭火;干冰可作制冷剂,用于人工降雨和冷藏食品;是绿色植物光合作用的原料,可作温室气体肥料;也是重要的化工原料。
5. 二氧化碳本身无毒,但空气中含量超过正常时会对人体有害,人群密集场所应注意通风。
二、四维核心素养目标
化学观念:认识二氧化碳的组成、性质与用途,建立“物质的性质决定用途”的基本观念。科学思维:通过实验现象归纳推理二氧化碳的性质,形成基于证据的推理意识。科学探究:通过观察分析二氧化碳性质实验,学习对比实验与控制变量的基本方法。科学态度与责任:认识二氧化碳与人类生活和环境的密切关系,树立安全意识与环保责任感。
三、教学重难点
重点:二氧化碳的物理性质与化学性质,二氧化碳的主要用途。难点:理解二氧化碳与水、与澄清石灰水作用的实验现象及原理;建立性质与用途之间的对应关系。
四、课堂练习
(一)知识点一:二氧化碳的物理性质
【知识梳理】
通常状况下,二氧化碳是无色无味的气体。它的密度比空气大,因此可以像倾倒液体一样从一个容器倒入另一个容器。二氧化碳能溶于水,加压时溶解得更多。在加压降温条件下,二氧化碳气体变成液体,继续降温可凝结成雪状固体,俗称干冰。干冰升华时吸收大量热,且不留下液体,因此可作制冷剂。
【同步习题】
1. 下列关于二氧化碳物理性质的叙述中,正确的是( )
A. 二氧化碳是有刺激性气味的气体
B. 二氧化碳易溶于水
C. 二氧化碳的密度比空气大
D. 固体二氧化碳是白色块状,俗称冰
2. 干冰用于人工降雨,当飞机播撒干冰后,干冰在空气中发生的变化是( )
A. 升华,吸收热量
B. 熔化,吸收热量
C. 凝华,放出热量
D. 凝固,放出热量
3. 下列关于二氧化碳的说法中,不正确的是( )
A. 通常状况下二氧化碳是无色气体
B. 二氧化碳能溶于水
C. 固体二氧化碳叫做干冰
D. 二氧化碳的密度比空气小
4. 向盛有阶梯蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳,观察到的现象是________________,由此说明二氧化碳具有的物理性质是________________。
5. 干冰是固态的二氧化碳,它在常温下很容易直接变成气体,这个过程叫做________,这个过程会________(填吸收或放出)热量,因此干冰可作________。
(二)知识点二:二氧化碳的化学性质
【知识梳理】
二氧化碳的化学性质主要有:第一,不能燃烧,一般也不支持燃烧,因此可用于灭火。第二,不能供给呼吸,空气中含量过高时人会感到气闷、头昏。第三,能与水作用生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊试液变红;碳酸不稳定,受热易分解,试液又恢复紫色。第四,能使澄清石灰水变浑浊,这是检验二氧化碳的重要方法。
【同步习题】
6. 下列气体中,能使燃着的木条熄灭的是( )
A. 氧气
B. 空气
C. 二氧化碳
D. 氮气和二氧化碳都可以
7. 将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中,再加热溶液,溶液颜色的变化过程是( )
A. 紫色→红色→无色
B. 紫色→红色→紫色
C. 紫色→无色→红色
D. 紫色→蓝色→紫色
8. 下列关于二氧化碳化学性质的说法中,正确的是( )
A. 二氧化碳能燃烧
B. 二氧化碳能支持燃烧
C. 二氧化碳能供给呼吸
D. 二氧化碳能与水作用生成碳酸
9. 检验一种气体是否是二氧化碳,常用的方法是( )
A. 将燃着的木条伸入气体中,观察木条是否熄灭
B. 将气体通入紫色石蕊试液中,观察试液是否变红
C. 将气体通入澄清石灰水中,观察石灰水是否变浑浊
D. 闻气体的气味,看是否有刺激性气味
10. 向澄清石灰水中通入二氧化碳,观察到的现象是________________,这一反应常用来检验二氧化碳气体。
11. 二氧化碳________(填能或不能)燃烧,也________(填能或不能)支持燃烧,因此二氧化碳可用于________。
12. 取四朵用紫色石蕊试液染成的干燥纸花,分别做如下实验:第一朵喷稀醋酸,纸花变红;第二朵喷水,纸花不变色;第三朵直接放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶中,纸花不变色;第四朵喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中,纸花变红。请回答:第二朵纸花不变色,说明________________;第三朵纸花不变色,说明________________;第四朵纸花变红,说明________________。
(三)知识点三:二氧化碳的用途
【知识梳理】
二氧化碳的用途由它的性质决定。由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,覆盖在可燃物表面可以隔绝空气,因此可用于灭火。干冰升华时吸收大量热,可作制冷剂,用于冷藏运输和人工降雨。二氧化碳是绿色植物光合作用的原料之一,在温室中适当增加二氧化碳浓度可以提高农作物产量,因此可作气体肥料。此外,二氧化碳还是制纯碱、尿素、汽水等工业产品的重要原料。
【同步习题】
13. 下列二氧化碳的用途中,既利用了它的物理性质,又利用了它的化学性质的是( )
A. 人工降雨
B. 灭火
C. 制汽水
D. 作气体肥料
14. 下列关于二氧化碳用途的叙述中,不正确的是( )
A. 二氧化碳可用于灭火
B. 干冰可用于人工降雨
C. 二氧化碳可供给呼吸
D. 二氧化碳可作温室气体肥料
15. 二氧化碳能用于灭火,是因为( )
A. 二氧化碳能溶于水
B. 二氧化碳密度比空气大,且一般不燃烧也不支持燃烧
C. 二氧化碳能与水反应
D. 二氧化碳是植物光合作用的原料
16. 干冰可作制冷剂,主要是因为干冰( )
A. 是固体二氧化碳
B. 升华时吸收大量的热
C. 能溶于水
D. 密度比空气大
17. 农业科技人员向温室大棚中通入适量的二氧化碳,这样做的目的是________________,这是利用了二氧化碳是________________原料这一性质。
18. 请将下列二氧化碳的用途与其对应的性质用线连起来:
① 灭火 a. 干冰升华吸收大量热
② 人工降雨 b. 不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大
③ 气体肥料 c. 参与绿色植物的光合作用
④ 制汽水 d. 能溶于水,加压溶解更多
(四)知识点四:二氧化碳与人体健康
【知识梳理】
二氧化碳本身没有毒性,但它不能供给呼吸。当空气中二氧化碳的体积分数超过正常含量时,会对人体产生有害影响。在人群密集的密闭空间,二氧化碳含量升高会使人感到气闷、头昏、心悸;含量较高时甚至会导致神志不清乃至死亡。因此,进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞之前,必须先做灯火试验,确认其中二氧化碳含量不会过高后再进入。日常学习和生活中,教室、居室等场所应注意经常开窗通风,保持空气流通。
【同步习题】
19. 下列关于二氧化碳与人体健康的说法中,正确的是( )
A. 二氧化碳有毒,会使人中毒死亡
B. 二氧化碳不能供给呼吸,含量过高会对人体有害
C. 二氧化碳有刺激性气味,能使人呼吸道受损
D. 只要空气中有二氧化碳,人就不能生存
20. 进入久未开启的菜窖之前,人们常常先做灯火试验,即用点燃的蜡烛伸入菜窖中。如果蜡烛燃烧不旺或熄灭,人就不能进去。这样做的原因是( )
A. 菜窖内温度过低,蜡烛熄灭说明太冷
B. 菜窖内二氧化碳浓度过高,二氧化碳不能供给呼吸也不支持燃烧
C. 菜窖内没有氧气,蜡烛无法燃烧
D. 菜窖内有大量一氧化碳,蜡烛会熄灭
21. 冬天教室门窗紧闭,时间长了同学们会感到头昏、注意力不集中。下列解释合理的是( )
A. 教室内氧气含量升高,使人困倦
B. 教室内二氧化碳含量升高,空气污浊
C. 教室内温度太高,使人想睡觉
D. 教室内粉尘太多,影响呼吸
22. 二氧化碳本身________毒性(填有或没有),但它不能________。当空气中二氧化碳含量超过正常含量时,会对人体产生________影响。因此,人群密集的场所应注意________。
23. 为什么在进入久未开启的菜窖或深井之前要先做灯火试验?请简要说明其中的道理。
(五)综合提升
24. 下列关于二氧化碳的自述中,你认为不符合事实的是( )
A. 我能在灭火中大显身手
B. 我承认温室效应主要是我的功劳
C. 我能帮助绿色植物进行光合作用
D. 我能供给人和动物呼吸
25. 下列事实中,能说明二氧化碳存在的是( )
A. 集气瓶正放在桌面上,瓶内没有颜色
B. 将燃着的木条伸入集气瓶中,木条熄灭
C. 向集气瓶中倒入澄清石灰水,振荡后石灰水变浑浊
D. 向集气瓶中倒入少量水,振荡后没有明显现象
26. 有关二氧化碳的说法正确的组合是( )
① 二氧化碳由碳元素和氧元素组成
② 二氧化碳可用于灭火
③ 二氧化碳能使紫色石蕊试液变红
④ 二氧化碳是导致酸雨的主要气体
⑤ 二氧化碳固体俗称干冰,可用于人工降雨
A. ①②③④ B. ①②③⑤ C. ①②④⑤ D. ②③④⑤
27. 某同学设计了如下实验:在一个充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。可以观察到的现象是________________,这一现象说明二氧化碳具有的性质是________________。
28. 请你根据二氧化碳的性质,解释下列现象:
(1)用二氧化碳可以灭火,其原因是什么?
(2)干冰能用于人工降雨,其原因是什么?
(3)久未开启的菜窖不能直接进入,其原因是什么?
29. 有四瓶无色气体,分别是空气、氧气、二氧化碳和氮气,但标签已经脱落。请你设计一个简单的实验方案,把它们一一鉴别出来。
30. 阅读下列短文,回答问题:
我们已经知道,没有空气就没有生命。空气中各成分的体积分数一般是比较固定的,但随着工业生产和交通运输业的迅速发展,排放到空气中的二氧化碳越来越多,使空气中二氧化碳的含量呈上升趋势。有人认为,大气中二氧化碳含量上升会导致温室效应加剧,使全球气候变暖。为了减缓大气中二氧化碳含量的增加,一方面可以减少使用煤、石油等化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;另一方面可以大力植树造林,严禁乱砍滥伐,利用绿色植物吸收二氧化碳。
(1)空气中二氧化碳的正常体积分数大约是多少?
(2)大气中二氧化碳含量上升会导致什么环境问题?
(3)请写出两条减缓大气中二氧化碳含量增加的措施。
五、参考答案
知识点一:二氧化碳的物理性质
1. C
2. A
3. D
4. 下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭;二氧化碳密度比空气大。
5. 升华;吸收;制冷剂。
知识点二:二氧化碳的化学性质
6. D
7. B
8. D
9. C
10. 澄清石灰水变浑浊。
11. 不能;不能;灭火。
12. 水不能使紫色石蕊变红;干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊变红;二氧化碳与水作用生成了酸性物质(碳酸),使紫色石蕊变红。
知识点三:二氧化碳的用途
13. B
14. C
15. B
16. B
17. 提高农作物产量;绿色植物光合作用。
18. ①—b;②—a;③—c;④—d。
知识点四:二氧化碳与人体健康
19. B
20. B
21. B
22. 没有;供给呼吸;有害;通风换气。
23. 菜窖内蔬菜呼吸作用会释放二氧化碳,且菜窖通风差,二氧化碳浓度较高。二氧化碳不能供给呼吸,也不支持燃烧。做灯火试验时,若蜡烛燃烧不旺或熄灭,说明窖内氧气含量低、二氧化碳含量高,人进入会因缺氧而发生危险。
综合提升
24. D
25. C
26. B
27. 软塑料瓶变瘪;二氧化碳能溶于水,瓶内气体减少,压强减小,外界大气压将瓶压瘪。
28.(1)二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大,能覆盖在可燃物表面隔绝空气,从而达到灭火目的。
(2)干冰升华时吸收大量的热,使周围温度迅速降低,空气中的水蒸气冷凝成小水滴,形成降雨。
(3)菜窖内二氧化碳浓度较高,二氧化碳不能供给呼吸,人直接进入会因缺氧而发生危险。
29. 用燃着的木条分别伸入四瓶气体中:木条燃烧更旺的是氧气;木条正常燃烧的是空气;木条熄灭的是二氧化碳和氮气。再向使木条熄灭的两瓶气体中分别倒入少量澄清石灰水,振荡,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是氮气。
30.(1)约为百分之零点零三。
(2)温室效应加剧,全球气候变暖。
(3)减少使用煤、石油等化石燃料,更多利用清洁能源;大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
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